第4讲直流斩波电路2讲述.ppt

直流斩波电路2 3.2.4 双象限斩波器 前面所介绍的斩波器电路，其输出电压的极性和输出电流的方向是固定不变的。若把电压作为纵坐标，电流作为横坐标，则斩波器工作时，电压、电流的数值只在一个象限内变化。而下面要介绍的斩波器电路，其输出电压的极性和输出电流的方向是可以改变的，因此常常按斩波器工作时电压、电流数值所在的象限进行分类 3.5.2单端反激式变换器(Flyback) 电路构成 T ON时: D截止，电感储能 T OFF时: D导通 能量不能突变： 磁通不能突变 电感电流不能突变 (A)电流连续: b)电流临界连续: 波形 (b)电流断续: 波形 Toff’ 磁通连续： Uo=D n Ui/(1-D) n=N2/N1 磁通断续： Uo=D2Ui2/(2fL1Io) 3.5.4 半桥变换器 电阻性负载： 加输出整流可得到直流电压，直流输出电压纹波正比于 电容C1,C2上的电压脉动。 电容充放电电流=IN1/2，，IN1=Po/(ηUi/2) ΔUc=(IN1/2)(T/2)/C，，C=100Po/(η f γUi2) 3.5.4 推挽变换器 　电路结构 * 南京工业大学自动化学院 *  3.2.3 升降压斩波器 升降压斩波电路 (buck -boost Chopper) 电路结构 升降压斩波器变换器工作过程演示 基本工作原理 a) o t b) o t i 1 i 2 t on t off I L I L 图3-4 升降压斩波电路及其波形a）电路图 b）波形 V通时，电源E经V向L供电使其贮能，此时电流为i1。同时，C维持输出电压恒定并向负载R供电。 V断时，L的能量向负载释放，电流为i2。负载电压极性为上负下正，与电源电压极性相反，该电路也称作反极性斩波电路。 数量关系 稳态时，一个周期T内电感L两端电压uL对时间的积分为零，即 所以输出电压为： V处于通态 uL = E V处于断态 uL = - uo 图3-4b中给出了电源电流i1和负载电流i2的波形，设两者的平均值分别为I1和I2，当电流脉动足够小时，有： （3-42） 由上式得： （3-43） 结论 当0a 1/2时为降压，当1/2a 1时为升压，故称作升降压斩波电路。也有称之为buck-boost 变换器。 其输出功率和输入功率相等，可看作直流变压器。 （3-44） o t b) o t i 1 i 2 t on t off I L I L 1、A型双象限斩波器 A型双象限斩波器是指输出电流的方向可变，但输出电压极性始终为正，即电路工作在第一和第二象限 。 电路结构 V1和VD1构成降压斩波电路，电动机为电动运行，工作于第1象限。 V2和VD2构成升压斩波电路，电动机作再生制动运行，工作于第2象限。 必须防止V1和V2同时导通而导致的电源短路。 工作过程（三种工作方式) 第3种工作方式：一个周期内交替地作为降压斩波电路和升压斩波电路工作。 当一种斩波电路电流断续而为零时，使另一个斩波电路工作，让电流反方向流过，这样电动机电枢回路总有电流流过。 电路响应很快。 2、B型双象限斩波器 B型双象限斩波器是指输出电压极性可变，但输出电流平均值始终为正，电路工作在第一和第四象限。 电路有三种工作模式： 1）两斩波器件CH1和CH2同时导通，且DUE时，负载吸收能量。 2）其中一个斩波器件和一个二极管同时导通，例如CH1和VD2同时导通或CH2和VD1同时导通时，ud=0，id经这二个导通的元件续流。 3）两个斩波器件CH1和CH2同时关断，两个二极管VD1和VD2同时导通，且UE时，负载放出能量。 3.2.5 四象限斩波器 桥式可逆斩波电路——两个电流可逆斩波电路组合起来，分别向电动机提供正向和反向电压。 使V4保持通时，等效为图3-7a所示的电流可逆斩波电路，提供正电压，可使电动机工作于第1、2象限。 使V2保持通时，V3、VD3和V4、VD4等效为又一组电流可逆斩波电路，向电动机提供负电压，可使电动机工作于第3、4象限 。 3.4 多相多重斩波电路 基本概念 多相多重斩波电路 在电源和负载之间接入多个结构相同的基本斩波电路而构成 相数 一个控制周期中电源侧的电流脉波数 重数 负载电流脉波数 t O t t t t t t t O O O O O O O 1 u 2 u 3 u o i 1 i 2 i 3 i o 3相3重降压斩波电路 电路结构：相当于由3个降压斩波电路单元并联而成。 总输出电流为 3 个斩波电路单元输出电流之和，其平均值为单元输出电流平均值的3倍，脉动频率也为3倍。 总的输出电流脉